CirculatingtumorDNArevealsgenetics,clonalevolutionandresidualdiseaseinclassicalHodgkinlymphoma

Blood,

背景

遗传学变异作为生物标记物已经应用到非霍奇金淋巴瘤的(NHL)的诊断、预后评估和治疗上。然而,关于经典型霍奇金淋巴瘤(cHL)的遗传学机制还不清楚。cHL患者活检组织中肿瘤细胞和HRS细胞的数目较少,限制了不同临床阶段和不同治疗过程中基因突变的检出。

目前,在临床上还无法做到对化疗难治性cHL患者的早期识别和准确识别,这类患者往往需要强化治疗以最大限度地提高治愈率;早期准确识别该类高危患者,能够避免长期化疗-放疗带来的并发症。

PET-CT广泛应用于cHL的疗效中期评价以确定是否需要强化治疗,然而,20-30%的患者PET-CT的中期评价结果与临床结局不一致,造成过度治疗或治疗不足。通过检测微小残留病灶(MRD)的基因变异能够提高影像学检查的灵敏度,MRD分子检测是弥补PET-CT在肿瘤疗效评估中不足的潜在方法。迄今为止,由于肿瘤细胞含量较少使得MRD监测在cHL患者中变得不适用。

本研究通过对80例初诊和32例复发难治cHL患者的血浆ctDNA进行目标区域靶向捕获测序,表明cHL血浆ctDNA检测能够实现无需分离HRS细胞进行基因突变检测、长期追踪不同治疗方式下的克隆进化以及ABVD多化疗方案下的MRD监测。

研究方法

患者

80例初诊的病理诊断明确的cHL患者;p32例复发难治cHL,所有患者一线治疗和自体干细胞挽救治疗均失败;p19例新发的DLBCL患者及3例PMBL患者。

采样节点(患者个数)

治疗前(80)、ABVD2周期中期评价(24)、复发进展(32)、移植前和移植失败后(6)、brentuximabvedotin治疗前和失败后(5)、nivolumab治疗前和治疗中(5);

样本类型

血浆ctDNA

肿瘤HRS细胞及去除HRS细胞的肿瘤组织

外周血粒细胞(对照样本),同于排除胚系突变

芯片

p77个基因(.kb)

结果-ctDNA能够反映HRS细胞的

遗传变异

1.ctDNA突变谱能够反映肿瘤细胞的来源:

TNFAIP3、ITPKB、GNA13和B2M突变与HRS细胞的变异一致(图a,b)。

2.组织血浆一致性:

87.5%(84/96)(图c,d,e)。

结果—cHL、DLBCL及PMBL的

基因突变比较

80例初诊患者的基因检测

1.81.2%的患者有突变检出,平均每位患者检出5个突变;

2.ctDNA的平均突变频率为5.5%(0.29-74%),绝大部分(87.3%)突变的频率1%(sFig1)

结果-初诊cHL的基因突变谱

20%以上的患者发生STAT6(37.5%)、TNFAIP3(35%)和ITPKB(27.5%)基因突变(Fig.2)。

结果—cHL组织学亚型的突变分布

1.相比其它亚型cHL和混合细胞型cHL,结节硬化型cHL的STAT6和TNFAIP3突变率更高(Fig.3b,c)

2.相比EBER阳性的患者,EBER阴性患者的STAT6和TNFAIP3突变率更高(Fig.3d);

3.60岁以下患者的STAT6突变率更高(sFig4b)。

结果—初诊cHL中反复发生突变的

信号通路

46.2%的cHL患者存在NF-κB通路的突变,与HRS细胞中NF-κB的强信号一致(Fig.4a);但该通路上游分子并没有产生突变(Fig.2),因此对BTK抑制剂并不敏感。

46.2%的患者存在PI3K-AKT通路的变化,这与临床前实验cHL对PI3Kδ抑制剂敏感的结果一致(Fig.4b);

37.5%的患者存在细胞因子信号传导通路的突变(Fig.4c);

35%的患者存在表观遗传相关基因的变异,但EZH2基因在cHL中很少发生突变(Fig2,4d);

27.5%的患者存在免疫监视基因的突变(Fig.4e);

20%的患者存在NOTCH信号通路的突变(Fig.4f)。

结果—cHL、DLBCL及PMBL的

基因突变比较

cHL、DLBCL及PMBL患者基因突变结果比较及聚类分析表明:cHL具有和PMBCL相似的遗传变异,能够和PMBL聚类在一起;相比DLBCL,大多数的cHL(79.5%)具有其独特的突变特点。

结果—复发难治cHL的克隆进化

32例复发难治cHL患者

复发难治cHL的基因突变谱与新发患者的突变谱重叠率很高(Fig.6a),这表明导致复发难治性的突变基因可能未在芯片的靶向捕获区域之内。

分析所有患者在治疗前和复发时的克隆进化表明,治疗后进化是规则,从主干克隆到分支克隆,进化惯穿整个治疗过程(Fig.6b,c,d)。

STAT6,GNA13,ITPKB和TNFAIP3变异更倾向于发生在主克隆中,表明这些基因的变异是cHL发生的早期事件(Fig.6d)。

复发难治患的克隆分析表明,化疗仅部分瓦解了亚克隆,并不能瓦解主克隆;而免疫治疗则是周期性的抑制主克隆,而随之产生新的克隆获得新的突变。

结果—ctDNA变化是评估cHL

预后的marker

24例ABVD中期评估(2周期)患者

达到CR的患者的ctDNA负荷变化显著高于复发患者,而且下降的幅度一致维持到治疗结束(Fig7a,b,c)。

ctDNA下降的cutof值为倍或-2log,能够有效评估治疗疗效(Fig.7a)并明显区分患者预后(Fig.7e)。

4例PET-CT阴性ctDNA-2log的患者发生了疾病进展,而4例PET-CT阳性ctDNA-2log的患者却被治愈(Fig.7c)。因此,ctDNA可以作为PET-CT周期疗效评价的有效补充,而且比PET-CT更准确。

讨论

1.ctDNA能够反映HRS细胞的遗传变异,因此血浆ctDNA检测能够反映cHL患者的基因突变水平;

2.该研究建立了基于ctDNA的cHL基因突变分析方法,克服了迄今为止限制cHL基因分型的主要技术障碍,绘制了初诊和复发难治cHL患者的基因突变谱,并进行了整个治疗过程的纵向监测。

3.80例cHL初诊患者的测序结果表明:STAT6基因在cHL患者中突变频率最高,几个主要的频繁出现突变的信号通路(NF-κB、PI3K-AKT、细胞因子和NOTCH通路、免疫逃避)可能成为疾病诊断和靶向治疗的潜在靶点。

4.通过对ABVD或brentuximabvedotin治疗的cHL患者的纵向分析表明,在药物选择压力下产生的克隆进化为疾病复发提供了证据,尽管它们可能不是导致复发的直接原因。

5.免疫治疗能够消灭主克隆,但该选择压力造成了克隆的快速进化,导致患者在几个月内重塑新的突变谱。作为癌症新抗原的主要来源的突变演变是肿瘤逃避免疫治疗的机制,也可能是患者在免疫治疗中经历的长期持续部分响应或周期性复发的原因。

6.ctDNA能够用于cHL患者的MRD监测,化疗2周期的ctDNA定量具有预后意义,并且可以补充PET/CT中期疗效评价的不足。因此,ctDNA检测联合PET-CT能提高cHL疗效评价的敏感性和特异性。

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